园林工程土方量计算

土方量计算目录•1.什么是园林土方工程、主要内容？•2.竖向设计的内容、方法和技巧•3.土方工程量计算的方法•4.方格网法土方平衡与调配计算过程•5.土方施工的基本知识、准备工作。•6.技术环节、施工工艺园林土方工程的概念园林土方工程：主要依据竖向设计进行土方工程计算及土方施工、塑造、整理园林建设场地。在建设区域，与地形整理和改造相关的设计以及施工过程称为园林土方工程。其主要目的是在充分利用原地形的基础上，对不符合园林要求的部位进行重新设计，并通过挖方、搬运、填方、整修等措施加以改造，来提高或改变原地形的利用价值。竖向设计的内容、方法和技巧竖向设计是指在一块场地上进行垂直于水平面方向的布置和处理。园林用地的竖向设计就是园林中各个景点、各种设施及地貌等在高程上如何创造高低变化和协调统一的设计。一、竖向设计的内容：（一）、地形设计地形是园林构成的要素之一，是组景及构景的主要因素，园林中的其他要素（道路、建筑、植物）都与地形相联系。地形是风景建设组成的依托基础和底界面，也是整个园林景观的骨架，地形基本上决定了环境总的顺序与形态，决定了园林的风格和形式。地形设计是竖向设计的主要内容。以总体设计为依据，合理确定地表起伏变化形态，如峰、峦、坡、谷等地貌的设置，以及它们的相对位置、形状、大小、高程比例关系等都要通过地形设计来解决。（二）、水体设计主要是确定水际的轮廓线，创造良好的景观效果，确定岸顶、湖底的高程及水位线，解决水的来源与排放问题。应考虑为水生、湿生、沼生植物等不同的生物学特性创造地形。为保证游人安全，水体深度，一般控制在1.5～1.8m之间。硬底人工水体的近岸2m范围内的水深不得大于0.7m，超过者应设护栏。无护栏的园桥、汀步附近2m范围以内，水深不得大于0.5m。（三）、园路、广场设计主要确定道路（包括广场、台阶、坡道）的纵横向坡度及转折点、交叉点、变坡点高程。人行道纵坡坡度以5%为宜，8%时行走费力，宜采用台，台阶宜集中设置。为了游人行走安全，避免设置单级台阶。另外，为方便伤残人员使用轮椅和游人推童车游园，在设置台阶处应附设坡道。交叉口纵坡坡度≤2%，并保证主要交通平顺.（四）、建筑设计竖向设计中，对于建筑及其小品应标明其地坪与周围环境的高程关系，并保证排水通畅。大比例图纸建筑应标注各角点标高。例如在坡地上的建筑，是随形就势还是设台筑屋。在水边上的建筑物或小品，则要标明其与水体的关系。建筑室内地坪高于室外地坪：住宅30～60cm，学校、医院45～90cm。•（五）、植物种植在高程上的要求•在规划过程中，公园基地上可能会有些有保留价值的老树，其周围的地面依设计如须增高或降低，应在图纸上标注出保护老树的范围、地面标高和适当的工程措施。•植物对地下水很敏感，有的耐水，有的不耐水，如雪松、马尾松、栾树等，当地下水浸渍其部分根系时．即会枯萎。水生植物种植，不同的水生植物对水深有不同要求，有湿生、沼生、水生等多种。例如荷花适宜生活于水深o．6～1.Om的水中，过深过浅均会影响其正常生长。草坪的坡度最小为o．3%，最大为10%。因此，地形设计时应为不同植物创造出不同的环境条件。•（六）、排水设计在地形设计的同时，要充分考虑地面水的排除问题。合理划分汇水区域，正05%径流走向，通常不准出现积留雨水的洼地。一般规定，无铺装地面的最小排水坡度为0-5%，铺装地面为o．3%。具体排水坡度要根据土壤性质、汇水区大小、植被情况等因素而定。根据排水和护坡的实际需要，合理配置必要的排水构筑物如雨水口、检查井、出水口、截水沟、排洪沟、排水渠，以及工程构筑物如挡土墙、护坡等，建立完整的排水管渠系统和土地保护系统。竖向设计的方法竖向设计的方法有多种，如等高线法、断面法、模型法等。园林建设中常用等高线法。等高线法等高线是一组垂直间距相等、平行于水平面的假想面,与自然地貌相交切所得到的交线在平面上的投影。给这组投影线标注上相应的数值,便可用它在图纸上表示地形的高低陡缓、峰峦位置、坡谷走向及溪池的深度等内容。等高线性质A、在同一条等高线上的所有的点，其高程都相等。B、每一条等高线都是闭合的。由于园界或图框的限制,在图纸上不一定每根等高线都能闭合,但实际上它们还是闭合的。C、等高线的水平间距的大小,表示地形的缓或陡。如疏则缓,密则陡。等高线的间距相等,表示该坡面的角度相同,如果该组等高线平直,则表示该地形是一处平整过的同一坡度的斜坡。D、等高线一般不相交或重叠,只有在悬崖处等高线才可能出现相交情况。在某些垂直于地平面的峭壁、地坎或挡土墙驳岸处等高线才会重合在一起。E、等高线在图纸上不能直穿横过河谷、堤岸和道路等；由于以上地形单元或构筑物在高程上高出或低陷于周围地面,所以等高线在接近低于地面的河谷时转向上游延伸,而后穿越河床,再向下游走出河谷；如遇高于地面的堤岸或路堤时等高线则转向下方,横过堤顶再转向上方而后走向另一侧。用等高线法进行竖向设计用设计等高线进行设计时,经常要用到两个公式：插入法用于求两相邻等高线之间任意点高程。设等高差为h；等高线a-a的高程为Ha；等高线b-b的高程为HB；相邻等高线之间某点高程为HX；某点到低边等高线的距离为X；相邻等高线之间最小距离为L。图1-1-5插入法求任意点高程坡度公式用于求等高线外任意点高程。I=h/L式中I---坡度（％）;h---高差（m）;L---水平间距（m）设计等高线在设计中的具体应用：①陡坡变缓披或缓坡改陡坡等高线间距的疏密表示着地形的陡缓。在设计时,如果高差h不变,可用改变等高线间距L表减缓或增加地形的坡度。如图1-1-6(a)是缩短等高线间距使地形坡度变陡的例子。图中LL’,由公式i=h/L知,I’i,所以坡度变陡了。反之,LL’,I’i,所以,坡度减缓了,见右图:图1-1-6调节等高线的水平距离改变地形坡度②平垫沟谷在园林建设过程中,有些沟谷地段须垫平。平垫这类场地的设计，可以用平直的设计等高线和拟平垫部分的同值等连接。其连接点就是不挖不填的点,也叫“零点”；这些相邻点的联线，叫做“零点线”，也就是垫土的范围。如果平垫工程不须按某一指定坡度进行,则设计时只须将拟平垫的范围,在图上大致框出,再以平直的同值等高线连接原地形等高线即可。如要将沟谷部分依指定的坡度平整成场地时.则所设计的设计等高线应互相平行,间距相等。见图1-1-7a.竖向设计图b.透视图图1-1-7平垫沟谷的等高线设计③削平山脊将山脊铲平的设计方法和平垫沟谷的方法相同,只是设计等高线所切割的原地形等高线方向正好相反。见图图1-1-8。b.透视图a.竖向设计图图1-1-8削平山脊的等高线设计④平整场地园林中的场地包括铺装的广场,建筑地坪及各种文体活动场地和较平缓的种植地段，如草坪，较宽的种植带等。见图1-2-9。铺装地面的坡度则要求严格,各种场地因其使用功能不同对坡度的要求也各异。通常为了排水,最小坡度0.5%,一般集散广场坡度在1%一7%,足球场3‰-4‰,蓝球场2%-5%,排球场2%一5%,这类场地的排水坡度可以是沿长轴的两面坡或沿横轴的两面坡,也可以设计成四面坡、环行坡，这取决于周围环境条件。一般,铺装场地都采取规则的坡面(即同一坡度的坡面),见图1-1-9。图1-1-9平整场地的等高线设计沿南北向的两面坡等高线向下走，地形上升⑤园路设计等高线的计算和绘制园路的平面位置,纵、横坡度，折点的位置及标高经设计确定后,便可按坡度公式确定设计等高线在图面上的位置、间距等,并处理好与周围地形的竖向关系。道路设计等高线的绘制方法,如图1-1-10(a)，图1-1-10（b）是用设计等高线绘制的一段山道。图1-1-10(a)街道等高线设计图1-1-10(b)山道等高线设计等高线向下走，地形上升，向上走，地形下降，等高线垂直——道牙道路两边有水沟，道路沿山脊线走图1-1-11某街头小游园的竖向设计图图1-1-11是用设计等高线法绘制的一处街头小游园的竖向设计图。2断面法用多个断面表示原有地形和设计地形的方法。此法适用带状地形(如渠／沟／堤坝等），便于计算土方量。应用断面法设计园林用地,首先要有较精确的地形图。断面的取法可以沿所选定的轴线设计地段的横断面,断面间距视所要求精度而定,见图1-1-12;图1-1-12断面法3色彩法用规律变化的色彩表示不同海拔高度，一般为兰色表示低地，橘红表示高地。也有用色彩表示不同坡度的区域，得到一张坡级图。4模型法模型法用于表现直观形象,具体。但制作费工费时,投资较多。大模型不便搬动。如需要保存,还需专门的放置场所,制作方法在实验课说明，不在此赘述。复杂程度:模型法等高线法断面法高程点法竖向设计合理与否,不仅影响着整个公园的景观和建成后的使用管理,而且直接影响着土方工程量,和公园的基建费用息息相关。一项好的竖向设计应该是以能充分体现设计意图为前提，而其土方工程量最少（或较少）的设计。影响土方工程量的因素很多,大致有以下几方面:1整个园基的竖向设计是否遵循“因地制宜”这一至关重要的原则。公园地形设计应顺自然,充分利用原地形,宜山则山，宜水则水。三、竖向设计和土方工程量2园林建筑和地形的结合情况。园林建筑、地坪的处理方式,以及建筑和其周围环竟的联系,直接影响着土方工程,从图1-1-14看,a的土方工程量最大,b其次,而d又次,c最少。可见园林中的建筑如能紧密结合地形,建筑体型或组合能随形就势,就可以少动土。北海公园的亩鉴室,酣古堂,颐和园的画中游等都是建筑和地形结合的佳例。图1-1-14建筑与地形结合3园路选线对土方的影响园路路基一般有几种类型，见图1-1-15。在山坡上修筑路基，大致有三种情况：a.全挖式；b.半挖式；c.全填式。在沟谷低洼的潮湿地段或桥头引道等处道路的路基须修成路堤（如图1-1-15e）；有时道路通过山口或陡峭地形，为了减少道路坡度路基往往做成堑式路基（如图1-1-15d）。园路除主路和部分次路，因运输、养护车辆的行车需要，要求较平坦外，其余园路均可任其随地势蜿蜒起伏。有的甚至造奇设险以引人入胜，所以园路设计的余地较大。尤其是山道，应该在结合地形，利用地形、地物上等方面，多动脑筋，避免大挖大填，避免或减少出现图1-1-14中a、c、d、e的情况，道路选线除了满足其导游和交通目的外，还要考虑如何减少土方工程量。图1-1-15道路与地形结合4多搞小地形，少搞或不搞大规模的挖湖堆山。杭州植物园分类区小地形处理，就是这方面的佳例，见图1-1-16。5缩短土方调配运距，减少小搬运，前者是设计时可以解决的问题，即在作土方调配图时，考虑周全，将调配运距缩到最短;而后者则属于施工管理问题,往往是因为运输道路不好或施工现场管理混乱等原因,卸土不到位,甚或卸错地方而造成的。6合理的管道布线和埋深，重力流管要避免逆坡埋管。前面已提到,园林用地的竖向设计是园林总体设计的重要组成部分。它包含的内容很多,而其中又以地形设计最为重要。图1-1-16道路与地形结合图1-1-16上海天山公园(图1-1-18)早期的天山公园,南面是个大湖面,后因被体育部门占用,湖面被填平改做操场。湖上大桥大半被埋在土中。80年代初,在公园进行复建设计时,设计者本着既要改变现状,使地形符合造景和游人休息的功能要求,又不大动土方的基本设想,在原大桥南挖出一个作为荷花池的小水面,并使湮没土中的大桥显露出来,与荷花池南面相接的陆地则削成一处由南向北约成5度倾斜的缓坡草地。草坡缓缓伸向荷池,地形自然和谐,水体和草坡连接,扩大了空间感。削坡的土方填筑于坡顶及两侧,形成岗阜地形,适当分隔了空间,挖填土方基本上就地平衡。图1-1-18上海天山公园南部地形设计土方工程量计算的方法土方量计算一般是根据附有原地形等高线的设计地形来进行的,但通过计算,有时反过来又可以修订设计图中不合理之处,使图纸更臻完善。土方量的计算工作,就其要求精确程度,可分为估算和计算在规划阶段,土方量的计算无须过分精细,只作毛估即可。而在作施工图时,土方工程量则要求比较精确。计算土方体积的方法很多,常用的大致可归纳为以下四类。(1)用求体积公式估算；(2)断面